Aplicación de un nuevo proceso de endurecimiento superficial de engranajes por ZZ Bearings

2023-01-25

La fatiga por contacto en la superficie del engranaje es uno de los principales factores que limitan la vida útil de los rodamientos de orientación. Esto es particularmente cierto en los entornos operativos de maquinaria pesada, caracterizados por arranques y paradas frecuentes y exposición a cargas de impacto, donde el desconchado de la superficie del engranaje a menudo conduce al desguace prematuro de todo el componente. Para superar este cuello de botella, el Departamento de Ingeniería de Procesos de ZZ Bearings ha introducido la última tecnología de endurecimiento por inducción profunda y ha implementado una revisión integral y precisa de su flujo de trabajo existente de cementación y temple.

Si bien el proceso tradicional de cementación y temple está bien establecido, es propenso a problemas como profundidad desigual de la capa endurecida y distribución subóptima de tensiones residuales cuando se aplica a componentes de anillos de gran diámetro. El nuevo proceso adoptado por ZZ Bearings utiliza calentamiento por inducción de alta frecuencia combinado con enfriamiento por aspersión de agua controlado por computadora. Esto permite un control preciso tanto de la zona de calentamiento como de la velocidad de enfriamiento, lo que resulta en la formación de una capa endurecida en la superficie del engranaje caracterizada por una profundidad óptima y un gradiente de dureza gradual. El análisis metalográfico revela que las superficies de los engranajes tratadas con este nuevo proceso exhiben una microestructura martensítica más fina y uniforme, junto con niveles significativamente elevados de tensión residual de compresión, factores que en conjunto mejoran sustancialmente la resistencia a la fatiga por contacto.

Durante las pruebas de vida acelerada en banco realizadas por un laboratorio independiente y autorizado de terceros, los rodamientos de orientación ZZ tratados con el nuevo proceso demostraron una durabilidad excepcional. Bajo condiciones simuladas de impacto con carga pesada, estos rodamientos superaron 1.5 veces su vida útil diseñada, medida en ciclos operativos, sin mostrar picaduras discernibles. En contraste, los productos del grupo de control fallaron después de completar el mismo número de ciclos. Los datos demuestran de manera concluyente que este nuevo proceso extiende la vida de fatiga por contacto del producto en más del 50%. Esta actualización tecnológica no solo mejora la competitividad del producto, sino que también se traduce en beneficios tangibles para los usuarios finales, permitiendo intervalos de reemplazo más largos y una reducción significativa en el Costo Total de Propiedad (TCO). Actualmente, este proceso avanzado se ha integrado completamente en las líneas de producción de nuestras líneas de productos de rodamientos de orientación de gama media a alta.

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